电子除垢

冷凝器存在问题及解决措施

一、氨压机房制冷系统运行现状

1．氨系统

1)系统配置

氨系统现有7台螺杆压缩机，具体容量配置如下（标准状况下）：

机组编号机组型号运行工况功率kw制冷量104kcal/h

1#压缩机GSV-185+38℃/-10℃450104

2#压缩机GSV-185+38℃/-10℃450104

3#压缩机GSV-263450150/45.17

4#压缩机GSB-185-10℃/-30℃11053.1

5#压缩机GSB-263-10℃/-40℃13244.5

6#压缩机GSB-263-10℃/-40℃13244.5

7#压缩机GSB-263-10℃/-40℃13244.5

注：①1#、2#机为高压机，3#机为备用机（可作低压机,也可作高压机）；

②4#机所带负荷为两个-20℃库(700T、1000T)和三台制冰机；

③5#、6#、7#机所带负荷分别为1#和2#、3#和4#、5#和6#速冻库。

2)系统运行现状

经系统负荷校核计算得如下结论（设计合同数据）：

①4#机热负荷为41.675104kcal/hr,压缩机制冷量为53.1104kcal/hr,

Q余=（53.1-41.675）104=11.425104kcal/hr

Q余用于抵消系统热损耗及压降损耗后,还有一定的余量。

②5#、6#、7#机各自热负荷为41.2104kcal/hr,制冷量为

44.5104kcal/hr,

Q余=（44.5-41.2）104=3.3104kcal/hr

Q余用于抵消系统热损耗及压降损耗。

③1#机和2#机制冷量共为208104kcal/hr,热负荷为208.37笔画的字 2104kcal/hr,

设备已处于满负荷运行。

注：因各个速冻库热源基本在10-12T间，远大于设计标准8T。由于热量比

较大，使对数平均温差加大，据公式QC=SK△tm可知，单位时间内蒸发

器蒸发量大于原设计能力，加大了各低压机负荷。在中间冷却器内,由于低压

机负荷增加，而高压机已满负荷运行，不能将中间冷却器内气体及时抽走，

导致中间冷却器内压力升高，饱和温度升高，据实际测得，中间冷却器内温

度为-5℃，高于设计标准-10℃。由于中间冷却器压力升高，导致四台低压

机单位质量制冷量减少，在热负荷不变的情况下，要求质量流量增加，而高

压机已处于满负荷运行，不能再处理多余的制冷剂蒸汽，同时也加大了冷凝

器负荷，进一步加大了冷凝压力。

3)蒸发式冷凝器现状

氨系统现配置有3台ECO1600型蒸发式冷凝器

①单台冷凝器理论排热量：Q理=1587.2860=136.5104kcal/hr

②Q总=Q理3=136.53104=409.5104kcal/hr（三台共计）

③热负荷：Q负=Q高+N高=208104+1000860=294.32104kcal/hr

④Q负max=Q负1.21=294.321.21104=356.12104kcal/hr

（按夏季最高气温42℃，湿球温度29℃，取排热系数为1.21）

⑤将冷凝器表层水垢考虑在内：（水垢按2mm考虑）

Q总'=373.23104kcal/hr商务公函 >Q负max

⑥取20%的余量后：Q总'’=373.2380%=298.58104kcal/hr

4)结论

①1#、2#机已满负荷运行；

②5#、6#、7#机已满负荷运行；

③三台蒸发式冷凝器在无水垢的条件下可满足制冷要求，但结水垢后不能

满足制冷要求。

2.氟系统

1)系统配置

氟系统配置有2台活塞式压缩机，具体配置如下(标准状况下)：

机组编号机组型号运行工况功率制冷量(104kcal/hr)

8#机组HC800-10℃/+36℃90KW18.6

9#机组HC800-10℃/+36℃90KW18.6

2)系统负荷

8#最大负荷为机组额定制冷量的50%，9#机最大负荷为机组额定制冷量的

100%。

3）冷凝器负荷

氟系统现配置有两台ECO1080型蒸发式冷凝器

①单台蒸发式冷凝器理论排热量：Q理=1094.2860=94.11104kcal/hr

②热负荷：Q负=Q高+N高=18.62104+902860=52.68104kcal感恩节的意义 /hr

③最大负荷：Q负max=52.681.62104=85.34104kcal/hr

(按夏季最高气温42℃，湿球温度29℃，取排热系数为1.62)

④取20%的余量后：

Q'=94.1180%104=75.28104kcal/hr

4)结论

因氟系统配置蒸发器面积较小，两台HC800型压缩机能量保持在75%。故

一台ECO1080型蒸发式冷凝器基本能满足制冷要求，但在夏季最高气温时

不能满足制冷要求。而两台ECO1080型蒸发式冷凝器用于氟系统存在较大

闲置。

二、负面影响

1．由于系统长期处于超负荷运行状态，加大了机械磨损，增加了维修费

用和配件费用。据统计，2000年1-10月的配件费用为61918.75元。

2．由于水垢的形成，系统制冷能力下降，耗电量加大，运行成本加大。现

机房月耗电量约为750000度，按平均电价0.7元/度计算，机房每月电

费为7500000.7=525000元。按8%的能量增加考虑，每月因蒸发式

冷凝器热交换面结垢导致的运行费用增加为5250000.08=42000元，

1-10月共增加运行费用420000元。

三、解决措施

现有两套方案可解决氨系统冷凝器超负问题；

清除蒸发式冷凝器水垢，并加一套水处理设备；

将氟系统的一台ECO1080型蒸发式冷凝器并入氨系统，为氟系统配

置一台VC2-80型蒸发式冷凝器（排热量为30104kcal/hr），并加一

套水处理设备。

（一）除垢

目前除垢基本采用物理、化学、电子除垢等三种方法，具体如下：

1．物理方法除垢

采用高压水除垢。将自来水通过高压泵加压到火灾致人死亡的最主要原因是 数百及至数千大气压、通

过特殊的喷嘴（孔径为4-5mm）以极高的速度（100-200米/秒）喷射

到蒸发式冷凝器排管表面，将水垢清除。此方案虽能除去水垢，但万一

打漏镀锌管，整套氨系统将无法正常运行。是否采用此方案需慎重考虑。

2．化学方法除垢

在循环水中加入化学药物，通过化学药物与水垢的化学反应将水垢清除。

但此方案只能除去最外层的水垢，与镀锌管紧密结合的垢层不能用此方

案除去，因为虽然添加了缓蚀剂，但腐蚀镀锌管的可能性也很大。

3．电子除垢

全自动电子除垢仪利用电子元件产生的高频交变电磁场，使水在通过除

垢仪时在高频交变电磁场的作用下，离子间相互粘附集聚的特性减弱，

而趋于分散，改变为微粒状态，从而在受热面或管壁上无法结垢，并沉

淀于设备底部，随排污口排出。该设备除垢原伟大成就 理与我方以前采用的永磁

除垢仪作用原理相同，实际使用情况表明该类型的除垢仪并没有起到除

垢、防垢的作用。建议不再采用该类型的除垢仪。

4.结论

三种除垢方案可行性比较详见表1

①物理方法除垢见效快、费用低。虽然对方承诺不会产生负面影响，即

使打裂会作相应赔偿。但万一发生裂缝现象将影响到整个系统运行，损

失难以估量。此方案风险太大，不宜采用。②化学方法除垢以前已采用

过，由设备科自已运作，但见效微弱。该方案药剂添加量不宜控制，药

剂过多，会对镀锌管产生腐蚀；药剂太少，不能将水垢有效清除。该方

案不宜采用。③电子除垢据其它用户反映效果比较明显，但此方案见效

太慢，无法保证在夏季高温来临之前将水垢清除。在增加一台蒸发式列清单的英文 冷

凝器的基础上可试用该方案，能将水垢清除最好。此方案不易直接采用。

（二）增加一台蒸发式冷凝器及水处理系统

该方案具体内容如下：

1．将氟系统的一台ECO1080型蒸发式冷凝器并入氨系统，这样氨系统

的总排热量将达到：

Q总=Q’总ECO1600+Q理ECO1080=(373.23+94.11)104=467.34

104kcal/hr

取20%的余量后：

Q总'=467.3410480%=373.87104kcal/hr

=356.12104kcal/hr

能够满足系统在最大负荷下运行。

注：该方案的可行性已得到泰国派特功公司的认可。详见附件。

2．为氟系统购买一台备用蒸发式冷凝器，型号为VC2-80，排热量为

30104kcal/hr，这样氟系统的总排热量将达到：

Q总=Q理ECO1080+QVC2-80=(30+94.11)104=124.11104kcal/hr

取20%的余量后：

Q总'=124.1180%104=99.288104kcal/hr

=85.34104kcal/hr

能满足系统在最大负荷下运行。

蒸发式冷凝器的具体选型参看表2

3.增加一套水处理系统

由于水中含有大量的钙、镁、钠元素的重碳酸盐、硫酸盐、氯化物等。

当水质PH值超过10，冷凝温度超过40℃，出水温度达到35℃时，设

备运行600小时左右就会在热交换器表面形成水垢。由于水的蒸发，钙、

镁元素的盐类物质沉积在换热器表面，随着时间的推移，蒸发量的加大，

一月后，水质PH值将达到20左右，即使冷凝温度保持在35℃左右，

冷凝器运行400小时左右时也将形成坚硬的水垢。水垢一但形成，致使

蒸发式冷凝器热交换率下降，系统制冷能力下降，耗电量加大，运行成

本加大；而且不易除去。为了新增的蒸发式冷凝器不会结垢，旧的蒸发

式冷凝器不再结垢，系统能处于良性运转，增加一套水处理系统势在必

行。

水处理系统的选型参看表3

四、结论

比较上述两套解决氨系统冷凝器超负问题方案。从安全性、成功率及长

远发展考虑，建议采用第二套方案（增加一台蒸发式冷凝器及一套水处

理系统）。经参观用户使用情况及性能比较，蒸发式冷凝器建议采用大连

冰山巴尔的摩的VC2-80型蒸发式冷凝器。据以往所使用永磁除垢仪及

参观用户使用情况来看，电子除垢仪虽然成本低、占地少，但性能不稳